Wasserstoff statt Wärmepumpe? Deutschlands erstes H2-Heiznetz wirft Fragen auf

Wenn im oberbayerischen Hohenwart, einem Marktflecken mit weniger als 5000 Einwohnern im Landkreis Pfaffenhofen, zehn Haushalte und ein Gewerbebetrieb die Heizung aufdrehen, verbrennen sie dabei reinen Wasserstoff. Seit Herbst 2023 läuft das in einem abgetrennten Abschnitt des alten Ortsnetzes, jetzt wurden die letzten Testgeräte gegen Seriengeräte getauscht. Nach Angaben des Heizungsherstellers Vaillant und des lokalen Versorgers Energie Südbayern (ESB) ist damit „Deutschlands erstes Wasserstoffnetz“ im Regelbetrieb.

Die Botschaft – Heizen mit Wasserstoff funktioniert – stimmt. Doch über die Sinnhaftigkeit dieser Art der Wasserstoffverwendung scheiden sich die Geister.

Was in Hohenwart getestet wird

Das Wasserstoff-Inselnetz hatte der Verteilnetzbetreiber Energienetze Bayern zu Beginn des Experiments im Jahr 2023 vom restlichen Erdgasnetz abgetrennt. Die Leitungen blieben also, wo sie waren, und wurden dann auf Wasserstoff umgewidmet. Zudem tauschte die Projektgruppe die Gaszähler aus und ersetzte die alten Thermen durch 100%-Wasserstoff-Brennwertgeräte von Vaillant.

Neu ist jetzt eigentlich nur ein Detail: Im Mai ersetzte Vaillant die Feldtestgeräte durch Seriengeräte, womit der Pilot formal in den Regel- bzw. Dauerbetrieb übergegangen ist. Dass H2Direkt , dessen erste Pläne bis ins Jahr 2022 zurückreichen, in „H2Dahoam“ umbenannt werden würde, hatten die Partner schon 2025 angekündigt.

Auch die Pläne für den Bau eines Elektrolyseurs und eines Wasserstoffspeichers vor Ort sind spätestens seit 2025 bekannt. Den Brennstoff bringt heute noch ein Lkw-Trailer nach Hohenwart. Der Elektrolyseur soll erst ab 2027 produzieren; den Bebauungsplan hat der Gemeinderat beschlossen, den Strom dafür will man „perspektivisch“ aus eigener Photovoltaik ziehen.

Wie klimaneutral ist die Wärme?

Auf den Geräten prangt das Versprechen „100 % CO₂-neutral“. Das gilt für die Verbrennung – am Gerät entsteht beim Heizen mit Wasserstoff kein CO₂. Doch wie klimaneutral der Betrieb insgesamt ist, hängt von der Vorkette ab, also der Frage, wie der angelieferte Wasserstoff erzeugt und transportiert wird.

Doch damit beginnen die Fragen erst. Wasserstoff ist einer der umstrittensten Bausteine der Energiewende. Nicht, weil die Technik schlecht wäre, sondern weil der Stoff in seiner klimaneutral-grünen Variante immer noch knapp und teuer ist und längst nicht überall die effizienteste Option darstellt.

In der Stahl- und Chemieindustrie, im Schwerlastverkehr und als Brennstoff für Back-up-Kraftwerke gilt er als unverzichtbar. Beim Heizen von Gebäuden aber gelten andere Optionen als sinnvoller – allen voran die Wärmepumpe. Wer Wasserstoff verheizen will, sollte daher die Gegenargumente kennen.

Wärmepumpe gegen Wasserstoffkessel

Wer mit grünem Wasserstoff heizt, muss Strom in der Regel erst per Elektrolyse in Wasserstoff verwandeln, ihn dann verdichten, per Trailer transportieren und am Ende verbrennen. Jede Stufe verbraucht einen Teil der ursprünglichen Energie.

• Eine Wärmepumpe nutzt den Strom dagegen direkt und kann darüber hinaus Wärme aus der Umwelt hinzuziehen. Aus 1 kWh Strom macht sie daher mehrere Kilowattstunden Wärme – im Schnitt 3,4 kWh, wie das Fraunhofer ISE 2025 in einer vierjährigen Feldstudie an 77 Anlagen im Gebäudebestand gemessen hat. Die effizientesten kamen auf 5,4 kWh.

• Beim Wasserstoff ist es genau andersherum: Aus 1 kWh Strom bleibt am Ende der Kette – Elektrolyse, Verdichtung, Transport, Verbrennung – weniger als 1 kWh Wärme.

Zukunft Altbau, eine vom baden-württembergischen Umweltministerium geförderte Beratungsplattform, hat 2023 ausgerechnet, was das in der Praxis bedeutet. Für dieselbe Wärme müssten demnach rund sechsmal mehr Wind- und Solaranlagen gebaut werden, als wenn der Strom direkt eine Wärmepumpe antreibe. „Volkswirtschaftlich ist das ein Unding“, kommentierte der Leiter der Plattform, Frank Hettler.

Meta-Analyse 54 verschiedener Untersuchungen

Diese Einschätzung deckt sich mit unabhängigen Studien. Der Oxforder Energieforscher Jan Rosenow hat für eine 2024 veröffentlichte Meta-Studie 54 unabhängige Untersuchungen zum Heizen mit Wasserstoff ausgewertet. „Unabhängig“ heißt hier: keine davon von der Gas-, Öl-, Strom-, Wärmepumpen- oder Kesselindustrie finanziert.

Schon 2022 hatte Rosenow 32 solcher Studien zusammengetragen, seither kamen 22 weitere hinzu. Am Ergebnis änderte sich nichts. Keine der 54 Analysen stützt den breiten Einsatz von Wasserstoff im Wärmemarkt. Die wichtigsten Befunde:

• Die Verbraucherkosten einer Wasserstoffheizung liegen im Schnitt 86 % über denen einer Wärmepumpe. Günstiger war Wasserstoff in keiner Studie.
• Sucht man die günstigste Art, alle Gebäude klimaneutral zu heizen, entsteht ein Technologie-Mix. Darin liefert Wasserstoff im Schnitt nur 1 % der Wärme. Fast überall ist eine andere Technik also billiger.
• In einer britischen Ökobilanz schnitten Wasserstoffkessel in allen 19 untersuchten Umweltkategorien (darunter etwa Wasserverbrauch und Ressourcenbedarf) sogar am schlechtesten ab, die Wärmepumpe am besten.

Hauptgrund für all das ist die Effizienz: Für dieselbe Wärme braucht Wasserstoff je nach Annahmen vier- bis sechsmal mehr Strom als eine Wärmepumpe. Das sei, schreibt Rosenow, schlichte Thermodynamik.

Eine Physik, zwei Lager

Beim Thema Ver-Heizung ist es wie so oft beim Wasserstoff: Die einen positionieren sich mit dem Verweis auf Technologieoffenheit für die Idee, die anderen lehnen sie mit Verweis auf Wirtschafts- und Umweltbedenken ab.

Die Gaswirtschaft …

Für Wasserstoff trommelt die Gaswirtschaft. In Deutschland laufen rund 13,9 Mio. Gasheizungen, sie versorgen gut die Hälfte aller Wohnungen. Diesen Bestand würde die Branche gerne erhalten, und durch die Umrüstung von Erdgas- auf Wasserstoffinfrastruktur und -geräte wäre das weitgehend sichergestellt.

Der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW) hat schon früh ermittelt, dass der Umstieg auf Wasserstoff gerade im Gebäudebestand „zügig und kostengünstig“ erfolgen könne. Sein Argument: Nicht jeder Gebäudetyp passe zur Wärmepumpe, und das Stromsystem lasse sich bis 2045 kaum auf eine vollständige Elektrifizierung von Wärme und Verkehr ertüchtigen. Gerade im alten und dicht bebauten Bestand seien klimaneutrale Gase wie grüner Wasserstoff über das vorhandene Netz darum „oftmals die wirtschaftlichere Alternative“.

Politische Rückendeckung bekommt diese Position zum Beispiel aus Bayern: Wasserstoff in der Wärme auszuschließen, „wäre zum jetzigen Zeitpunkt falsch und kurzsichtig“, erklärte Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger im Oktober 2024. Das Erdgasnetz habe einen Milliardenwert und dürfe „nicht einfach rausgerissen werden“: „Biomethan oder Umrüstung auf Wasserstoff kann hier die richtige Perspektive sein.“

… und die Umweltverbände

Im anderen Lager stehen die Umweltverbände. Greenpeace und die Kampagne Gaswende ließen von den Fraunhofer-Instituten IEG und ISI errechnen, Heizen mit Wasserstoff koste bis 2035 zwischen 74 % und 172 % mehr als eine heutige Gasrechnung. „H₂-ready-Heizungen sind ein Luftschloss“, so Gaswende-Leiterin Tina Loeffelbein.

Interessant ist ein Blick auf Vaillants eigene Kommunikation. Daniel Fox, Produktmanager Wasserstoffsysteme / Brennwert und Abgassysteme bei Vaillant Deutschland, sagte anlässlich der jüngst erfolgten Regelinbetriebnahme in Hohenwart: „Für Vaillant bedeutet die Wärmewende Technologieoffenheit.“ Das bedeutet: wasserstoffkompatible Gasheizgeräte seien ein „möglicher zusätzlicher Baustein“ für eine klimaneutrale Wärme. Die Schlüsseltechnologie sei die Wärmepumpe – die der Hersteller ebenfalls prominent vertreibt.

Was die Regierung plant

Berlin will sich die Tür offen halten. Das Gebäudemodernisierungsgesetz (GModG), das ab November das bisherige Gebäudeenergiegesetz ablösen soll, durchlief am 11. Juni seine erste Lesung im Bundestag. Darin entfällt die von der Vorgängerregierung erdachte Vorgabe, dass neue Heizungen zu 65 % mit erneuerbaren Energien laufen müssen. Stattdessen sollen Eigentümer selbst entscheiden, womit sie heizen.

Flankieren soll die Reform eine Grüngasquote. Wer Gas verkauft – die sogenannten Inverkehrbringer, also Versorger und Großhändler –, soll künftig einen wachsenden Anteil klimafreundlicher Gase wie Biomethan und Wasserstoff in seinem Portfolio nachweisen müssen. Einige Forscher warnen vor dem Instrument: Laut einer Analyse von Agora Energiewende könnte es die Gaspreise für Haushalte bis 2040 um rund ein Viertel erhöhen, obwohl die grünen Gase am Ende vor allem in der Industrie landen, nicht im Heizungskeller.

Wo die H₂-Heizung sinnvoll sein kann

Das Realexperiment in Hohenwart hat eine technische Frage beantwortet: Läuft ein umgestelltes Ortsnetz mit 100 % Wasserstoff? Ja, sagen die Betreiber – störungsfrei, auch bei Minusgraden. Doch die dahinterliegende Frage – ob sich das Heizen mit Wasserstoff in der Fläche lohnt – beantworten eher die zahlreichen Studien, die weltweit zu dem Thema erstellt wurden. Und ihre Antwort fällt eindeutig aus: in den seltensten Fällen.

Für ein Quartier, das kein Nah- oder Fernwärmenetz bekommt und in dem Wärmepumpen aus baulichen Gründen nicht möglich sind, kann Wasserstoff aus dem Gasnetz eine Option sein. Die Bedingung ist, dass er kostengünstig vor Ort produziert wird oder aber als Nebenprodukt von Industrieprozessen ohnehin anfällt. Wo diese Bedingungen nicht gegeben sind, bleibt das Heizen mit Wasserstoff, was es in Hohenwart ist: eine technisch mögliche Option ohne Anspruch auf maximale Effizienz. Ein Versuch eben.